超声波流量计探头及换能器原理  六十

典型的铁氧体材料有镍铁氧体、镍钴铁氧体、镍铜钴铁氧体等，其机电耦合系数范围在0.2-0.3，适用于数千赫兹到100千赫兹的频率范围。

[3]新型磁致伸缩材料

近年来新开发的新型磁致伸缩材料很多，比较突出的有：

铁系非晶态强磁体：非晶态金属是一种原子排列杂乱无序（类似液体），结构稠密的固体金属，这是特异状态的物质，是由熔融金属高速冷却制成的。它具有较强的韧性和较大的变形能力，耐蚀性也很强。由于非晶态金属的原子排列无秩序，在原理上不会存在结晶体的磁性能各向异性。含有多量铁的非晶态强磁性体具有很大的磁致伸缩效应和高磁导率等，是优良的电声换能材料。如：Fe80P13C7、Fe66CO12Si8B14、Fe78Si10B12等。

稀土类-铁合金：利用稀土金属与铁组成的合金R-F2有很大的磁致伸缩效应和其他一些优异性能，适合制作高输出的换能器，缺点是制造成本很高，加工性能差，脆性大等，尚有待改进。典型材料有：铽镝铁合金如（Tb0.26Dy0.74）Fe2和（Tb0.27Dy0.73）Fe2-δ合金系等。

四氧化三铁系统材料：这是在四氧化三铁中添加了少量的氧化钴（CoO）、氧化硅和氧化钛，从而可以消除四氧化三铁磁性能上的各向异性，控制它的低电阻抗值，获得较高的磁致伸缩性能，如饱和磁致伸缩（△l/l）s=60x10-6，K33～0.25，共振频率的温度系数Tf=0.98x10-5（120℃，1/度），可用到高压力和变温度的苛刻工作环境中去。

表4.1-4.3给出了部分磁致伸缩材料的性能参数，表中的“最佳极化磁场”是指在初始磁化曲线上最高值K33所需的场强；“μ33S/μ0（最佳值）”是指S1，S2≠0，S3=0时的磁导率μ33S=0 =μ33T（1-K332）。注意：表中给出的参数值仅为参考值。“饱和磁致伸缩”是指材料达到饱和磁化时的磁致伸缩。

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